Моданы - новые элементы компьютерной оптики

Рассмотрены основные проблемы, возникающие при создании дифракционных оптических элементов - моданов, управляющих модовой структурой когерентного излучения в линейных волноводных средах. Для создания моданов используются методы компьютерной оптики и цифровой голографии. Произведено обобщение предыдущих работ авторов на основе единого математического подхода. Разработаны многоканальные моданы, селектирующие параллельно несколько мод или групп мод. Показано, что моданы позволяют создать эталоны мод когерентного излучения. Впервые предложен метод производящих функций для создания или анализа параллельно нескольких кодовых световых пучков и оптические системы фильтрации по спектру мод. Введены характеристики точности моданов и даны их оценки при дискретизации фазы моданов. Произведен расчет энергетической эффективности моданов при различных способах регистрации их функций комплексного пропускания. В качестве примеров рассмотрены моданы, согласованные c модами Гаусса-Лагерра, Гаусса-Эрмита, Бесселя. Приведены результаты экспериментального исследования фазовых и амплитудных моданов с различным числом каналов.